一种绿色生物阻化防灭火材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种绿色生物阻化防灭火材料，由以下质量份数的成分组成：水60～100份，芦荟提取液8～20份，基础试剂10～20份，配制试剂10～20份；基础试剂为丙酮、碘化钾、溴化钾、过硫酸钾和N‑异丙基丙烯酰胺，配制试剂为碳酸氢钠、氢氧化钠、聚二甲基硅氧烷、无水亚硫酸钠和丙烯酸，生物阻化防灭火材料的pH为7～7.3；本发明专利技术还公开了一种生物阻化防灭火材料的制备方法，该方法将芦荟提取液与水混匀后依次加入基础试剂和配制试剂，再调节pH并静置。本发明专利技术生物阻化防灭火材料的渗透性和扩散性得到提高，灭火性能得到增强，且绿色环保；本发明专利技术的方法通过分步混匀制备生物阻化防灭火材料，进一步增强了其灭火性能。

A Green Biological Inhibitory Fire-extinguishing Material and Its Preparation Method

The invention discloses a green bio-chemical fire-fighting material, which consists of 60-100 parts of water, 8-20 parts of aloe extract, 10-20 parts of basic reagent and 10-20 parts of preparation reagent. The basic reagent is acetone, potassium iodide, potassium bromide, potassium persulfate and N_isopropylacrylamide, and the preparation reagent is sodium bicarbonate, sodium hydroxide and polydimethylsiloxane. The pH value of alkane, anhydrous sodium sulfite and acrylic acid is 7-7.3. The invention also discloses a preparation method of bio-retardant fire-extinguishing materials. The method mixes aloe extract with water, adds basic reagents and preparation reagents in turn, and then adjusts the pH to stand side by side. The bio-chemical fire-extinguishing material of the invention has improved permeability and diffusivity, enhanced Fire-extinguishing Performance and environmental protection, and the method of the invention further enhances the fire-extinguishing performance of the bio-chemical fire-extinguishing material by preparing the bio-chemical fire-extinguishing material by step mixing.

【技术实现步骤摘要】
一种绿色生物阻化防灭火材料及其制备方法
本专利技术属于防灭火材料制备
，具体涉及一种绿色生物阻化防灭火材料及其制备方法。
技术介绍
火灾会造成社会财产的损失，威胁人们的生命安全，每年发生的大量火灾是我国最严重的灾害之一。在火灾发生时，如果能在火灾发展的早期阶段采取措施对其进行抑制或扑灭，将会大大减少火灾的危害。目前主要的火灾抑制措施通常为破坏火焰继续发展的三个要素，这三个要素为助燃剂，可燃物以及燃烧温度，通常情况下采用阻化剂进行火灾抑制。通过大量的阻化剂来稀释火焰周围的空气，对火焰起到窒息的作用，使火焰周围的氧气浓度不足以提供燃烧需要，从而使火焰熄灭；通过阻化剂的相变吸热吸收火场中的热量，使得火焰周围的温度降低，当低于可燃物的燃点后火焰熄灭；通过阻化剂的动量将火焰与可燃物隔绝使其无法继续蔓延，使火焰熄灭。当前采用的灭火剂大多对环境有害、要么渗透性差，无法对火场深处的可燃物进行扑灭，因此，针对上述的问题设计一种绿色生物阻化防灭火材料及其制备方法，对于有效的抑制火灾蔓延、扑灭火场深处火源以及保护环境具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种绿色生物阻化防灭火材料。本专利技术以水、芦荟提取液、基础试剂和配制试剂为原料制备生物阻化防灭火材料，提高了生物阻化防灭火材料的渗透性和扩散性，可深入可燃物内部将其包裹，从物理上阻断可燃物吸附氧气发生反应，增强了生物阻化防灭火材料的灭火性能，同时生物阻化防灭火材料的组成物质均为绿色清洁的物质，对环境无污染，绿色环保。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种绿色生物阻化防灭火材料，其特征在于，由以下质量份数的成分组成：水60～100份，芦荟提取液8～20份，基础试剂10～20份，配制试剂10～20份；所述基础试剂为丙酮、碘化钾、溴化钾、过硫酸钾和N-异丙基丙烯酰胺，所述配制试剂为碳酸氢钠、氢氧化钠、聚二甲基硅氧烷、无水亚硫酸钠和丙烯酸，所述生物阻化防灭火材料的pH为7～7.3。本专利技术的生物阻化防灭火材料由水、芦荟提取液、基础试剂和配制试剂组成，将芦荟清洗沥干后进行粉碎和压榨，过滤得到芦荟提取液，芦荟提取液的主要成分包括天门冬氨酸、甘氨酸、丝氨酸、蒽醌类物质、多糖及粘浆类物质等，芦荟提取液为生物阻化防灭火材料提高了稳定的整体骨架，使得生物阻化防灭火材料具有抑制火灾的特性，且渗透性及扩散性均较好；水改变并调节生物阻化防灭火材料的浓度及渗透性，能够相变吸热，从而减小了火场中的温度；基础试剂中的丙酮改善了生物阻化防灭火材料的流动性，从而提高了生物阻化防灭火材料的渗透性，N-异丙基丙烯酰胺提高了生物阻化防灭火材料对可燃物的包裹能力，使可燃物与空气隔绝，而碘化钾、溴化钾、过硫酸钾提高了生物阻化防灭火材料的扩散性与稳定性，同时提供了抑制了燃烧中活性分子的组成成分；配制试剂中的各组分均增强了生物阻化防灭火材料的稳定性，使其在运输或者静置条件下均不会影响其灭火性能，进一步保证了生物阻化防灭火材料的灭火性能，其中，氢氧化钠与丙烯酸控制调节生物阻化防灭火材料的pH为7～7.3，避免了生物阻化防灭火材料的腐蚀危害，聚二甲基硅氧烷提高了生物阻化防灭火材料的抗氧能力，且对混合后的溶液具有消泡作用，提高了生物阻化防灭火材料的存储和使用性能，碳酸氢钠可吸热释放出CO2有效抑制燃烧，增强了生物阻化防灭火材料的防灭火性能。因此，本专利技术的生物阻化防灭火材料具有较好的渗透性，能够包裹可燃物，从物理上阻断可燃物与氧气发生反应，并且能够与可燃物的活性分子反应，在化学上抑制燃烧，增强了生物阻化防灭火材料的灭火性能；另外，本专利技术的生物阻化防灭火材料的组成物质均为绿色清洁的物质，对环境无污染，绿色环保，且生物阻化防灭火材料的pH为7～7.3，不具备化学腐蚀的性质，从而有效地保护其存储和使用设备，对人体无害。本专利技术的生物阻化防灭火材料能够对固体火灾如煤层火灾、液体火灾如油类火灾进行扑灭以及抑制，适用范围较广，是一种广泛有效的环保型阻化剂。上述的一种绿色生物阻化防灭火材料，其特征在于，所述基础试剂中各组分的质量含量分别为：丙酮15％～25％，碘化钾24％～30％，溴化钾13％～20％，过硫酸钾15％～25％，N-异丙基丙烯酰胺23％～25％。上述质量百分数组成的基础试剂之间相互作用，提高了基础试剂与水、芦荟提取液的混合均匀性，提高了生物阻化防灭火材料的稳定性，从而增强了生物阻化防灭火材料对可燃物的物理包裹能力，同时增强了生物阻化防灭火材料的渗透性及扩散性。上述的一种绿色生物阻化防灭火材料，其特征在于，所述配制试剂中各组分的质量含量分别为：碳酸氢钠4％～9％，氢氧化钠20％～25％，聚二甲基硅氧烷23％～30％，无水亚硫酸钠13％～20％，丙烯酸25％～40％。上述质量百分数组成的配制试剂不仅提高了生物阻化防灭火材料的稳定性，还增加了生物阻化防灭火材料的稠化度，提高生物阻化防灭火材料与可燃物的粘结能力，从而更好地对可燃物进行物理包裹，使可燃物与空气隔绝，实现更好的防灭火效果。上述的一种绿色生物阻化防灭火材料，其特征在于，所述配制试剂中氢氧化钠、碳酸氢钠与丙烯酸的质量比为5:1:8。通过限定配制试剂中氢氧化钠、碳酸氢钠与丙烯酸的质量比，使得胶体材料维持在中性的pH值范围内，所述中性的pH值优选为7.0～7.3。另外，本专利技术还提供了一种绿色生物阻化防灭火材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、将芦荟提取液与水混合后搅拌均匀，然后依次加入丙酮、碘化钾、溴化钾、过硫酸钾和N-异丙基丙烯酰胺并搅拌均匀，得到混合液；步骤二、依次将碳酸氢钠、氢氧化钠、聚二甲基硅氧烷、无水亚硫酸钠以及丙烯酸加入到步骤一中得到的混合液中并搅拌均匀，然后调节pH至中性，经静置后得到生物阻化防灭火材料。本专利技术先将芦荟提取液与水混匀，然后依次加入基础试剂中的各组分，再次混匀后加入配制试剂中的各组分混匀，经静置得到生物阻化防灭火材料，通过分步混匀，使基础试剂和配制试剂的各物质按一定的顺序加入，促进了生物阻化防灭火材料中各组分的充分混合均匀，有利于pH的调节，增加其消泡和增稠的作用，提高了生物阻化防灭火材料的均匀性和稳定性，从而使生物阻化防灭火材料的渗透性与扩散性达到最佳，提高了生物阻化防灭火材料对可燃物中活性基团的吸附性能，进一步防治了可燃物复燃，增强了生物阻化防灭火材料的灭火性能，制备方法简单且成本较低。上述的方法，其特征在于，步骤一中和步骤二中所述搅拌的速度均为200r/min～600r/min。上述搅拌速度既保证了搅拌混合均匀的效果，又缩短了搅拌时间，达到最佳的混合效果。上述的方法，其特征在于，步骤二中所述静置的时间为20min～60min。静置20min～60min后得到的生物阻化防灭火材料中各组分之间已经充分混匀并达到最佳的稳定性，有利于保证生物阻化防灭火材料的防治火灾的性能。上述的方法，其特征在于，步骤二中所述静置后经消泡处理得到环保型生物阻化防灭火材料，所述消泡处理的时间为12h。采用上述消泡处理减少并消除了了生物阻化防灭火材料中因搅拌混合均匀而产生的泡沫，增加了生物阻化防灭火材料的稳定性，有利于生物阻化防灭火材料的存储和使用。上述的方法，其特征在于，所述消泡后继续静置存放2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绿色生物阻化防灭火材料，其特征在于，由以下质量份数的成分组成：水60～100份，芦荟提取液8～20份，基础试剂10～20份，配制试剂10～20份；所述基础试剂为丙酮、碘化钾、溴化钾、过硫酸钾和N‑异丙基丙烯酰胺，所述配制试剂为碳酸氢钠、氢氧化钠、聚二甲基硅氧烷、无水亚硫酸钠和丙烯酸，所述生物阻化防灭火材料的pH为7～7.3。

【技术特征摘要】
1.一种绿色生物阻化防灭火材料，其特征在于，由以下质量份数的成分组成：水60～100份，芦荟提取液8～20份，基础试剂10～20份，配制试剂10～20份；所述基础试剂为丙酮、碘化钾、溴化钾、过硫酸钾和N-异丙基丙烯酰胺，所述配制试剂为碳酸氢钠、氢氧化钠、聚二甲基硅氧烷、无水亚硫酸钠和丙烯酸，所述生物阻化防灭火材料的pH为7～7.3。2.根据权利要求1所述的一种绿色生物阻化防灭火材料，其特征在于，所述基础试剂中各组分的质量含量分别为：丙酮15％～25％，碘化钾24％～30％，溴化钾13％～20％，过硫酸钾15％～25％，N-异丙基丙烯酰胺23％～25％。3.根据权利要求1所述的一种绿色生物阻化防灭火材料，其特征在于，所述配制试剂中各组分的质量含量分别为：碳酸氢钠4％～9％，氢氧化钠20％～25％，聚二甲基硅氧烷23％～30％，无水亚硫酸钠13％～20％，丙烯酸25％～40％。4.根据权利要求3所述的一种绿色生物阻化防灭火材料，其特征在于，所述配制试剂中氢氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉涛，史学强，李亚清，张园勃，李启鹏，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61